为什么Java堆的最大大小是固定的？

Question

它isnotpossible增加VM启动后Java堆的最大大小。这是什么技术原因？垃圾收集算法是否依赖于具有固定数量的内存来处理？还是出于安全原因，通过消耗所有可用内存来阻止Java应用程序DOS系统上的其他应用程序？

Answer 1

在Sun的JVM，最后我就知道，整个堆必须在连续的地址空间进行分配。我认为，对于大堆值，在启动后添加到地址空间非常困难，同时确保它保持连续。你可能需要在启动时获得它，或者根本不需要。因此，它是固定的。

即使它不是全部立即使用，为整个堆的地址空间在启动时保留。如果它不能为您传递的-Xmx的值保留足够大的连续地址空间块，则它将无法启动。这就是为什么在32位Windows上分配大于1.4GB的堆是很困难的 - 因为很难找到这种大小或更大的连续地址空间，因为某些DLL喜欢在某些地方加载，分割地址空间。因为地址空间非常多，所以当你使用64位时，这并不是一个问题。

这几乎肯定是出于性能的考虑。我无法找到一个很好的链接，详细说明这进一步，但这里是从彼得·凯斯勒一个相当不错的报价（full link - 一定要阅读注释），我发现搜索时。我相信他在Sun的JVM上工作。

我们需要为堆的连续存储器 区域的原因是，我们有一个 一束被 索引由（缩放）偏移量从 开始堆的侧的数据结构。例如，我们 跟踪与 “卡片标记阵列”，其具有用于每个512个字节堆的一个字节 对象引用的更新。当我们 存储在堆的参考，我们有 来标记 卡片标记阵列中的对应字节。我们右移商店的 目的地址和 使用该索引卡片标记阵列。 趣味算术解决游戏中，你 不能用Java做，你去（有 在C :-)发挥++。

这是在2004年 - 我不确定自那时以来发生了什么变化，但我确信它仍然成立。如果你使用像Process Explorer的一个工具，你可以看到，虚拟大小（添加虚拟大小和私人大小的内存列）的Java应用程序包括从启动点的总堆大小（加上其他所需的空间，毫无疑问） ，即使在过程中“拿来主义”将是没有在附近直到堆开始填满记忆...

Answer 2

我认为这个简短而尖锐的答案是因为Sun没有发现开发它所花费的时间和成本。

对于这样的功能，最引人注目的用例就是桌面上的IMO和Java，在启动JVM的机制方面，Java一直是桌面上的灾难。我怀疑那些最关心这些问题的人倾向于将重点放在服务器端，并查看最好留给本地包装的其他细节。这是一个不幸的决定，但它应该是决定应用程序的正确平台时的决定点之一。

Answer 3

我的直觉是，它与内存管理相关的操作系统上运行的其他应用程序。

如果将最大堆大小设置为（例如）框上的RAM数量，您可以有效地让VM确定需要多少内存（达到此限制）。问题在于虚拟机可能会有效地削弱正在运行的机器，因为它会在决定需要垃圾收集之前接管机器上的所有内存。

当您指定最大堆大小时，您对VM所说的内容是，在您需要开始垃圾收集之前，您可以使用此内存量。你不能有更多，因为如果你采取更多的话，那么运行在盒子上的其他应用程序将会减速，如果你使用的不止这些，你将开始交换到磁盘。

另请注意，它们是关于内存的两个值，即“当前堆大小”和“最大堆大小”。当前堆大小是堆大小当前使用的内存大小，如果需要更多，它可以调整堆大小，但不能将堆大小调整为大于最大堆大小值。

Answer 4

从IBM的performance tuning tips（因此可能无法直接适用于Sun的虚拟机）

Java堆参数会影响垃圾收集行为。增加堆大小支持更多的对象创建。因为大堆需要更长的时间才能填充，所以在垃圾收集发生之前应用程序运行的时间会更长。然而，更大的堆也需要更长的时间来压缩并导致垃圾回收花费更长时间。

JVM具有用于管理JVM存储的阈值。达到阈值时，会调用垃圾回收器来释放未使用的存储。因此，垃圾收集可能会导致Java性能的显着下降。在更改初始和最大堆大小之前，应考虑以下信息： 在大多数情况下，应将最大JVM堆大小设置为高于初始JVM堆大小的值。这允许JVM在初始堆的范围内的正常稳定状态期间有效地操作，而且通过将堆扩展到最大JVM堆大小来在高事务量期间有效操作。在某些需要绝对最优性能的罕见情况下，您可能需要为初始堆大小和最大堆大小指定相同的值。这将消除JVM需要扩展或收缩JVM堆大小时发生的一些开销。确保区域足够大以容纳指定的JVM堆。 小心使初始堆大小过大。尽管大堆大小最初通过延迟垃圾回收来提高性能，但大堆大小最终会影响响应时间，因为垃圾收集最终会启动，因为收集过程需要更多时间。

所以，我猜你不能在运行时更改值的原因是因为它可能没有帮助：或者你的堆有足够的空间，或者你没有足够的空间。一旦用完，GC循环将被触发。如果这样不能释放空间，那么无论如何你都塞满了。您需要捕捉OutOfMemoryException，增加堆大小，然后重试您的计算，希望这次您有足够的内存。

一般来说，除非你需要它，所以，如果你认为你可能需要扩大在运行时内存，你可以只指定一个较大的最大堆大小VM将不使用的最大堆大小。

我承认这有点不尽人意，似乎有点懒，因为我可以想象一个合理的垃圾收集策略，当GC未能释放足够空间时会增加堆大小。尽管我的想象力转化为高性能的GC实现是另一个问题，但是;）

Answer 5

历史上一直存在这种限制的原因，它不允许Applets在浏览器中吃掉所有用户的内存。从来没有这种限制的微软VM实际上允许这样做，这可能导致对用户计算机的某种拒绝服务攻击。仅在一年前，Sun在1.6.0 Update 10 VM中引入了一种让applet指定他们需要多少内存（限于物理内存的某个固定份额）的方法，而不是在计算机上始终将其限制为64MB有8GB或更多的可用。

现在，由于JVM已经发展，当虚拟机没有在浏览器中运行时，应该有可能摆脱这种限制，但即使存在大量错误报告，Sun显然从未认为它是如此高优先级的问题已经提交最终允许堆增长。